Методика расчёта удельных проводимостей магнитной цепи явнополюсных вентильно-индукторных машин

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. В последние годы большое внимание уделяется бесконтактным электрическим машинам, которые имеют достаточно высокий срок службы и не требуют ухода в эксплуатации. Широкое применение находят вентильно-индукторные машины, в частности индукторные генераторы, ввиду простоты конструкции и высокой надёжности. В данной статье рассматриваются явнополюсные вентильно-индукторные машины со звездообразным ротором, а также представлена методика расчёта магнитной цепи. Приведённый подход позволяет повысить точность моделирования процессов электромагнитного преобразования энергии, а также может быть использован при проектировании и оптимизации вентильно-индукторных генераторов для транспортных и стационарных энергетических установок.

Цель работы — представить методику расчёта магнитной цепи явнополюсных вентильно-индукторных машин.

Материалы и методы. Методика расчёта удельных проводимостей в воздушном зазоре и пазовой области с применением метода разделения переменных в ряд Фурье.

Результаты. Проведён обзор явнополюсных вентильно-индукторных машин с различными магнитными системами и конструктивным исполнением. Определены преимущества и недостатки магнитной цепи вентильно-индукторных машин и выбрана наиболее оптимальная конструкция звездообразного ротора, что обеспечивает максимальный коэффициент использования материалов.

Заключение. Представлена методика расчёта магнитного поля вентильно-индукторной машины путём определения удельных проводимостей в воздушном зазоре методом разделения переменных в ряд Фурье.

Об авторах

Евгений Александрович Рябых

Московский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: fczl98@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7112-1019
SPIN-код: 4843-6000

аспирант кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Руслан Алексеевич Малеев

Московский политехнический университет

Email: 19rusmal@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3430-6406
SPIN-код: 7801-3294

канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Андрей Валентинович Акимов

Московский политехнический университет

Email: a.akimov5@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-6010-8817
SPIN-код: 8238-8598

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Электрооборудование и промышленная электроника»

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ryabykh EA, Maleev RA, Shmatkov YM. “Simulation of a Single-pole Generator with Permanent Magnets”, Proceedings — 2024 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). 2024;95–101. doi: 10.1109/UralCon62137.2024.10718954 (In Russ.)
  2. Ryabykh EA, Maleev RA, Akimov AV. Valve inductor generators for special purpose vehicles. Izvestia of MSTU “MAMI”. 2023;17(3):287–294. doi: 10.17816/2074-0530-340855 (In Russ.) EDN: GXYPIB
  3. Ryabykh EA, Maleev RA, Akimov AV. On the issue of contactless alternators on movable objects. Izvestia of MSTU “MAMI”. 2023;18(1):53–62. (In Russ.) doi: 10.17816/2074-0530-625880 EDN: LEAKNC
  4. Akimov SV. Calculation of output characteristics of automotive inductor generators: a textbook on the course “Design of automotive electrical equipment” for students of specialty 0618. Moscow: 1987; 55.
  5. Chernov AE, Akimov AV. Comparative analysis of the energy capabilities of the excitation systems of tractor generators. Tractors and agricultural machinery. 2017;84(1):46–53. doi: 10.17816/0321-4443-66274 (In Russ.) EDN: YRYGWL
  6. Ryabykh EA. Simulation of an inductor generator with permanent magnets in an ANSYS environment // In the book: Radio electronics, electrical engineering and power engineering. Abstracts of the Thirteenth International Scientific and Technical Conference of Students and Postgraduates. 2024; 446. (In Russ.) EDN: STHQAA
  7. Ryabykh EA. Development of a mathematical model of a valve inductor generator // In the book: Radio electronics, electrical engineering and power engineering. Abstracts of the Thirty-first International Scientific and Technical Conference of Students and postgraduates. 2025. p. 455. (In Russ.) EDN: FXBMLZ
  8. Chernov AE, Akimov AV. Automated control and measuring stand for the study of automobile and bus generator sets. Izvestiya MSTU “MAMI”. 2014:8(1–2):5–12. doi: 10.17816/2074-0530-67630 (In Russ.) EDN: SXGXIL

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общий вид ротора с явнополюсной магнитной системой: 1 — железо ротора; 2 — магнитная заливка; 3 — вал.

Скачать (109KB)
3. Рис. 2. Общий вид ротора и схема соединения обмоток статора: 1, 2, 3 — концы фазных обмоток.

Скачать (123KB)
4. Рис. 3. Поперечный разрез магнитной цепи автотракторного генератора мощностью 0,18 кВт: 1 — железо статора; 2 — звездообразный магнит.

Скачать (83KB)
5. Рис. 4. Конструкция ротор с постоянными магнитами: 1 — магниты; 2 — втулка; 3 — заливка из алюминия; 4 — вал.

Скачать (88KB)
6. Рис. 5. Продольный разрез ротора.

Скачать (268KB)
7. Рис. 6. Разрез статора с обмоткой.

Скачать (122KB)

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).